Månen er det nærmeste himmellegemet til jorden, gjennomsnittlig avstand er 384 403 km. Den første satellitten som flyr med månen var Luna 1 fra Russland, som ble skutt opp 2. januar 1959. Ti og et halvt år senere landet Apollo 11 -oppdraget Neil Armstrong og Edwin "Buzz" Aldrin i Sea of Tranquility i juli 20, 1969. Å komme til månen var en skremmende oppgave. (Ifølge John F. Kennedy) krever det beste av energi og dyktighet.
Steg
Del 1 av 3: Planlegge en tur
Trinn 1. Planlegg turen i etapper
Selv om populær science fiction blir fortalt at det bare tar et rakettskip for å gjøre alt, er rakettskipet faktisk brutt i flere deler: for å nå lav jordbane, for å overføre fra jorden til månens bane, for å lande på månen og for å reverser alle disse trinnene. for å gå tilbake til jorden.
- Noen science fiction -historier skildrer en mer realistisk historie om å gå til månen ved å ta astronauter til en kretsende romstasjon. Der en liten rakett festet vil ta astronauter til månen og tilbake til stasjonen. Denne metoden ble imidlertid ikke brukt på grunn av rivaliseringen mellom USA og Sovjetunionen; Romstasjonene Skylab, Salyut og International Space Station ble grunnlagt etter at Apollo -prosjektet ble avsluttet.
- Apollo-prosjektet brukte en tre-trinns Saturn V-rakett. Det laveste trinnet løfter raketten fra rullebanen til en høyde på 68 km, den andre etappen skyver raketten nesten til lav bane rundt jorden, og den tredje etappen skyver den i bane og deretter mot månen.
- Constellation-prosjektet foreslått av NASA for å komme tilbake til månen i 2018 består av to totrinns raketter. Det er to første trinns rakettdesign: Ares I, et mannskapsløftstadium bestående av en fem-segment rakettforsterker, og Ares V, et mannskap og lasteløftstadium bestående av fem rakettmotorer under eksterne drivstofftanker pluss to fem solide rakettforsterkere. -segment. Den andre fasen for begge versjonene bruker en enkelt flytende drivstoffmotor. Den kraftige forsamlingen vil bære månekredsløpet og landeren, hvor astronauter vil bli transportert når de to rakettsystemene legger til kai.
Trinn 2. Pakk sammen for turen
Siden månen ikke har noen atmosfære, må du bære ditt eget oksygen for å puste der, og når du går rundt månens overflate, må du ha en romdrakt for å beskytte mot den brennende varmen i de to ukene med dagslys og iskaldt kaldt om natten, for ikke å snakke om strålingen og mikrometerene som kommer inn i månens overflateatmosfære.
- Du trenger også mat. De fleste matvarer som konsumeres av astronauter må frysetørkes og konsentreres for å redusere vekten, deretter oppløses ved å tilsette vann før du spiser. Astronauter bør også spise et proteinrikt diett for å minimere mengden avfall kroppen produserer etter å ha spist.
- Alt du tar ut i verdensrommet legger til vekt og øker mengden drivstoff og raketter som fører det ut i verdensrommet, så du bør ikke ta for mye personlige ting ut i verdensrommet. Vekten på månen er 6 ganger større enn vekten på jorden.
Trinn 3. Bestem lanseringsmuligheten
Sannsynlighet for oppskytning er tidsperioden for å skyte en rakett fra jorden for å lande i et ønsket område på månen, så lenge det er tilstrekkelig lys til å utforske landingsområdet. Lanseringsodds er faktisk definert på to måter, månedlige odds og daglige odds.
- Månedlige odds dra nytte av landingsplaner knyttet til jord og sol. Siden jordens tyngdekraft tvinger månen til å vende den samme siden til jorden, er undersøkelsesoppdrag definert i området på den jordvendte siden for å tillate radiokommunikasjon mellom jorden og månen. Den valgte tiden er når solen skinner på landingsområdet.
- Daglige muligheter drar fordel av oppskytningsforholdene, for eksempel vinkelen som romfartøyet skyter opp i, ytelsen til rakettforsterkeren og skipets tilstedeværelse fra oppskytningen for å spore fremdriften av rakettens flyging. Tidligere var lysforholdene for lansering av flyet også viktige fordi det i løpet av dagen ville være lettere å overvåke kanselleringen på utskytingsplaten eller før den nådde bane, samt muligheten til å dokumentere kanselleringsbildene. Dagslanseringer er mindre nødvendige fordi NASA har mer kontroll over oppdragsovervåking; Apollo 17 ble lansert om natten.
Del 2 av 3: Til månen
Trinn 1. Forbered deg på å ta av
Ideelt sett bør en rakett på vei mot månen bli skutt vertikalt for å dra nytte av jordens rotasjon for å oppnå banehastighet. Imidlertid gjorde NASAs Apollo -prosjekt det mulig å ta av i en vinkel på 18 grader i en hvilken som helst retning vertikalt uten store forstyrrelser i lanseringen.
Trinn 2. Nå lav jordbane
For å unnslippe Jordens tyngdekraft, er det to hastigheter å vurdere: rømningshastigheten og banehastigheten. Rømningshastighet er hastigheten som kreves for å unnslippe planetens tyngdekraft, mens banehastighet er hastigheten som kreves for å komme inn i bane rundt planeten. Rømningshastigheten for jordens overflate er ca. Energien for å nå banehastigheten er mindre enn rømningshastigheten.
Videre reduseres antall bane- og rømningshastigheter når du fortsetter å bevege deg bort fra jordens overflate. Rømningshastigheten er omtrent 1.414 (kvadratrot av 2) ganger banehastigheten
Trinn 3. Bytt til translunarbanen
Etter å ha nådd en lav jordbane og bekreftet at alle systemene på skipet fungerer, er det på tide å aktivere thrusterne og dra til månen.
- På Apollo-prosjektet ble dette gjort ved å skyte en siste tretrinns thruster for å drive romfartøyet til månen. Underveis separerte Command/Service Module (kommando/tjenestemodul, forkortet CSM) fra den tredje fasen, snudde og la til kai med Lunar Excursion Module (månens ekskursjonsmodul, forkortet LEM) som ble båret på toppen av tredje etappe.
- Project Constellation planlegger å skyte en mannskapet rakett og en kommandokapsel til kai i en lav bane rundt jorden ved hjelp av den avgående scenen og månelanderen båret av en lastrakett. Den avgående fasen vil deretter skyte boostere og sende romfartøyet til månen.
Trinn 4. Nå månens bane
Når romfartøyet kommer inn i månens tyngdekraft, skyter du en booster for å bremse den og plassere den i bane rundt månen.
Trinn 5. Bytt til månelanderen
Project Apollo og Project Constellation har separate baner og landingsmoduler. Apollo -kommandomodulen krevde at en av tre astronauter var ved pilotens ror, mens de to andre astronautene gikk ombord på månemodulen. Project Constellations orbitalkapsel er designet for å bli automatisert, slik at alle fire astronautene kan gå ombord på månelanderen, om nødvendig.
Trinn 6. Ned til overflaten av månen
Siden månen ikke har noen atmosfære, brukes raketter til å bremse månelanderen til en hastighet på omtrent 160 km/t. Dette er for å sikre en perfekt og jevn landing for å sikre at alle passasjerer er trygge. Ideelt sett bør den planlagte landingsflaten være fri for store bergarter; dette er grunnen til at Sea of Tranquility ble valgt til landingsstedet Apollo 11.
Trinn 7. Utforsk
Etter landing på månen er det på tide å ta et lite skritt og utforske månens overflate. Mens du er der, kan du samle månestein og støv for analyse på jorden, og hvis du tar en sammenleggbar månrover som de på Apollo 15, 16 og 17 oppdrag, kan du kjøre på månens overflate opptil 18 km /t. time. (Månerovereren er batteridrevet og bruker ikke motorturtall fordi det ikke er luft der for å levere motorens turtall.)
Del 3 av 3: Tilbake til jorden
Trinn 1. Pakk sammen og gå hjem
Når månearbeidet er ferdig, pakker du alle prøvene og utstyret og hopper til månelanderen for å dra hjem.
Apollo månemodul ble designet i to stadier: et synkende stadie for å lande på månen og et oppstigningsstadium for å løfte astronauter tilbake til månens bane. Den nedadgående etappen ble igjen på månen (så vel som månens rover)
Trinn 2. Kom nærmere det bane rundt
Kommandomodulen Apollo og konstellasjonens orbitalkapsel ble designet for å ta astronauter fra månen tilbake til jorden. Innholdet i månelanderen ble overført til orbiteren, deretter separerte månelanderen og falt til slutt tilbake til månen.
Trinn 3. Gå tilbake til jorden
De viktigste thrusterne i tjenestemodulene Apollo og Constellation ble avfyrt for å unnslippe månens tyngdekraft, og romfartøyet ble ledet tilbake mot jorden. Ved å gå inn i jordens tyngdekraft, er servicemodulens thrustere pekt mot jorden og avfyrt igjen for å bremse kommandokapslen før den blir tømt.
Trinn 4. Forbered deg på å lande
Kapselens kommandomodul/varmeskjold er utsatt for å beskytte astronauter mot atmosfærisk varme. Når skipet kommer inn i den tykkere delen av jordens atmosfære, åpnes fallskjermen for å senke kapselens hastighet.
- I Apollo -prosjektet stupte kommandomodulen i sjøen akkurat som NASAs forrige fullførte bemannede oppdrag, og ble gjenopprettet av et marinefartøy. Kommandomodulen blir ikke gjenbrukt.
- Project Constellation planlegger å lande på bakken, slik det sovjetiske bemannede romoppdraget hadde gjort. Hvis land ikke er mulig, brukes en alternativ landing til sjøs. Kommandokapslen er designet for å repareres ved å bytte varmeskjoldet og deretter gjenbrukes.
